Speicher für Steckersolaranlagen

Mit der Verabschiedung des Solarpakets I dürfen Steckersolaranlagen demnächst mit 800 Watt Spitzenleistung in das häusliche Stromnetz einspeisen. Zuletzt waren es 600 Watt. Das ist jedoch deutlich höher als die Grundlast in den meisten Häusern. Für ein Einfamilienhaus gelten 300 bis 400 Watt Grundlast als typischer Wert. Wohnungen in Mehrfamilienhäusern haben noch weniger Grundlast. Daher verbraucht der Haushalt nicht den gesamten Solarstrom, den das Balkonkraftwerk produziert. Das macht Speicher für Steckersolaranlagen interessant.

Der Markt bietet mittlerweile ein breites Spektrum an Speichern für Steckersolaranlagen an. Einige sind für die Nachrüstung für bestehende Stecker-Solaranlagen geeignet, andere gibt es im Komplettpaket mit Photovoltaik-modulen und Hybridwechselrichter.

Ein Vorteil von Anlagen mit Speichern ist es, die PV-Modulleistung größer dimensionieren zu können. Der Hersteller Zendure bietet sein Solarflow-System zum Beispiel mit 1,8 Kilowatt (kW) Solarleistung bei 1,9 Kilowattstunden Speicherkapazität an.

Es gibt aber auch Kritik an Speichern für diese Anwendung. Der Solarenergie-Förderverein Deutschland rät zum Beispiel von Speichern für Steckersolaranlagen auf Balkonen ab. Die Außenaufstellung würde die Lebensdauer reduzieren, die Entladeleistung sei nicht an den tatsächlichen Verbrauch anpassbar, die Wirtschaftlichkeit nicht gegeben und ökologisch seien die Speicher problematisch.

Einsatztemperaturbereich für Speicher von Steckersolaranlagen begrenzt

Die von den Solarthemen befragten Hersteller setzen in ihren Speichern Lithium-Eisenphosphat-Zellen ein. Solche Batteriezellen vertragen weder sehr hohe noch sehr tiefe Temperaturen. Insbesondere das Laden bei Minustemperaturen vertragen die Zellen nicht. Der Hersteller Alpha ESS gibt für seinen Speicher eine Ladetemperatur von 0 bis 45 Grad Celsius (°C) an. Sinkt die Außentemperatur unter den Gefrierpunkt, stoppt das Batteriemanagementsystem die Beladung. Die Entladung ist bei minus 10 bis plus 45 °C möglich.

Andere Hersteller wie Zendure oder Maxxihandel setzen Heizungen ein, um den Betriebsbereich zu vergrößern. Diese Heizplatten befinden sich zwischen den Batteriezellen und werden mit dem erzeugten Solarstrom versorgt. Zendure gibt den Betriebsbereich für sein Solarflow-System mit minus 20 bis plus 65 °C an. In der Betriebsanleitung des Zusatzakkus AB1000 klingt das etwas vorsichtiger: „Aus Sicherheitsgründen darf dieses Produkt nicht längere Zeit in einer Umgebung mit mehr als 35 °C oder weniger als minus 10 °C gelagert werden“, heißt es dort.

Um das Überhitzen zu vermeiden, sollten Betreiber:innen die Speicher nicht neben Wärmequellen aufstellen. „Es gibt keine direkten Vorgaben für das Aufstellen“, sagt Nico Sorge, zuständig für Pressearbeit bei der Maxxihandel GmbH: „Allerdings empfehlen wir, den Batteriespeicher und die Steuereinheit CCU nicht direktem Sonnenlicht auszusetzen, da hohe Temperaturen, wie bei allen elektrischen Bauteilen, die Lebenszeit negativ beeinflussen können.“ Andy Gao, Produkt Manager bei Anker Solix ergänzt, dass auch darauf geachtet werden sollte, dass sich in unmittelbarer Nähe kein Wasser ansammeln kann.

Speicher in Innenräumen

Unabhängig von der Außentemperatur sind Betreiber:innen, wenn sie den Batteriespeicher innen aufstellen. Marc Niemann von Consulting for Future, der für Ecoflow als Berater in der Speicherentwicklung tätig ist, empfiehlt, den Speicher in Frostperioden abzubauen und ins Haus zu holen. Optimal sei für die Lagerung ein Ladegrad von 30 bis 60 Prozent.

Immer wenn die Sonne scheint und Solarstrom zur Verfügung steht, soll dieser die Verbraucher im Haus versorgen und nur den Überschuss in den Speicher leiten. Doch wie erkennt das System, wie viel Strombedarf im Haushalt besteht? Einfache Balkonspeichersysteme sind dazu nicht in der Lage. Bei diesen Systemen stellt der Nutzer oder die Nutzerin die Grundlast des Haushaltes ein. Bis zu diesem Wert fließt der Solarstrom ins Haus, alles darüber hinaus lädt den Speicher.

Wenn kein Solarstrom zur Verfügung steht, stellt das System diese Grundlast aus dem Speicher zur Verfügung. Bei Ecoflow besteht die Möglichkeit, über Smart Plugs das System besser auszusteuern. Die Smart Plugs steckt man in die Steckdose, mit der die Haushaltsgeräte versorgt werden. Nutzt man beispielsweise einen Smart Plug in der Steckdose der Waschmaschine, meldet er dem System, wenn die Waschmaschine Strom zieht, und erhöht die Solarstromleistung, die ins Haus fließt.

Das Maxxicharge-System der Maxxihandel GmbH ist mit einem sogenannten Poweropti ausgestattet, der auf den Stromzähler im Haus zurückgreift. Je nach Art des Zählers muss der Kunde den passenden Poweropti auswählen. Dieser kommuniziert über WLAN mit der Steuerungseinheit CCU. Dadurch kann das System die Solarleistung an den aktuellen Stromverbrauch im Haus anpassen und speist immer den Überschuss in den Speicher. Laut Hersteller ist so eine Nulleinspeisung möglich.

Anstelle des Poweropti kann man auch einen Drei-Phasen-Stromzähler installieren, für den man aber einen Elektriker braucht. Auch Ecoflow arbeitet an einer Lösung mit einem Smart Meter und will zukünftig die Solarleistung passgenau nutzen.

Wirtschaftlichkeit der Speicher verbessert

Sinkende Preise für Speicher haben in jüngster Zeit deren wirtschaftliche Bilanz verbessert. Dennoch finden sich auf Internetseiten von Anbietern pauschale, nicht realistische Angaben für mögliche Einsparungen. Eine unabhängige Beurteilung bietet die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin. Sie hat einen Stecker-Solar-Simulator im Internet ein­ge­rich­tet, mit dem Nutzer:innen die möglichen Einsparungen und Amortisationszeiten berechnen können. Wenn man damit eine Balkonsolaranlage mit 800 Watt Leistung und der bisher maximal möglichen 600 Watt Einspeiseleistung des Wechselrichters simuliert, erhält man für einen Zweipersonenhaushalt eine jährliche Einsparung von 102 Euro. Die Anlage hat sich nach acht Jahren amortisiert.

Ergänzt man diese Anlage um einen Batteriespeicher mit 1 kWh Speicherkapazität und setzt dafür Kosten von 850 Euro an, so steigt die Einsparung auf 158 Euro pro Jahr. Der Nutzungsgrad steigt auf über 80 Prozent an. Doch die Amortisationszeit verlängert sich auf elf Jahre. Die Ergebnisse können je nach Größe und Kosten der Solaranlage und des Speichers sowie der Ausrichtung der PV-Module und dem Stromverbrauch variieren. Eine Steckersolaranlage mit Speicher rechnet sich aber immer weniger als eine ohne. Dennoch wählen viele Kunden eher viel Speicherkapazität als wenig. „Die Kunden wollen keinen Strom verschenken“, sagt Niemann. Die Wirtschaftlichkeit sei dabei zweitrangig.

Autor: Jens Peter Meyer | www.solarserver.de © Solarthemen Media GmbH